基于UG的HVD主动轴有限元分析

应用UG对HVD主动轴实现了精确建模与有限元计算,对计算结果通过传统力学计算加以验证,保证了计算的正确性、准确性,由应力与变形分析证明主动轴设计合理,对应力集中对主动轴强度的影响进行了定量分析。     

无键联接取代WK—4挖掘机行走主动轴花键联接

分析了WK－4型挖掘机行走主动轴花键联接部位断裂的原因，提出了以方形型面联接取代花键联接的设想，分析了有关应力.     

基于Pro/E的碟式分离机转鼓的应力分析

采用Pro/E软件对碟式分离机转鼓筒体进行实时建模、仿真运动以及三维应力分析,得出了转鼓筒体三维应力分布图和应变分布图,并对不同转速下的应力和应变情况进行了比较和分析,通过三维应力分析得出了碟式分离机转鼓筒体应力应变的分布结果,为生产和优化设计提供了重要的依据。     

低渗煤样全应力应变过程渗透特性试验

采用MTS815.02型岩石伺服试验系统对煤样进行了应力应变全过程渗透性试验,得到不同围压下煤样的全应力-应变曲线,探讨了全应力-应变过程中煤样渗透率-应变关系曲线的几何特性,研究了煤样变形和破坏过程中的轴向应变与渗透率之间的关系,分析围压对煤样渗透率变化的影响。结果表明,轴向应力对Darcy流渗透特性和非Darcy流渗透特性的影响是同步的,煤样渗透率的峰值滞后于应力应变峰值;随着围压增大,煤样的渗透率总体上呈下降趋势。     

基于ANSYS的液压扳手有限元分析

用ANSYS软件对液压扳手进行有限元分析,对各组成部件进行强度校核。通过分析得出驱动轴所受的应力最大,产生的应变也最大,需对其进行改造。结果表明改造后的驱动轴应力和应变极大地减小,消除了应力和应变分布极度不均匀现象。     

基于CAE煤矿挖掘机分动箱强度和刚度有限元分析

以煤矿挖掘机分动箱为研究对象,运用CAE仿真软件对分动箱的分动箱箱体、主动轴、从动轴、传动齿轮等重要零部件综合位移、综合刚度、等效应力、剪切应力、传动齿轮接触应力等强度和刚度特性进行有限元分析。有限元仿真结果表明:不同工况载荷和档位下,分动箱主要零部件综合位移、综合刚度、等效应力、剪切应力、传动齿轮接触应力等强度和刚度都不同;分动箱的分动箱箱体、主动轴、从动轴、传动齿轮等重要零部件强度和刚度满足实际工况使用条件;该研究为分动箱结构优化、整体性能的优化、使用寿命的提升等方面提供理论参考及技术支持。     

围包角对改向滚筒应力应变的影响

以1m改向滚筒为例,根据滚筒的尺寸结构类型、材料参数属性和载荷状况,利用ABAQUS软件进行有限元分析,进行了围包角对改向滚筒应力应变影响的研究。研究表明:当围包角α=180°时,既保证了滚筒轴所受最大应力应变远小于其许用应力值,又有效减小了筒体所受的最大应力应变,为改向滚筒的设计提供了理论依据。     

无源无线监测矿用输送带应力应变系统

针对现有矿用输送带应力应变难以监测从而无法进行分布式动张力分析的问题,将无线传感器单元和无线充电技术相结合,提出了利用无源无线传感器单元进行矿用输送带应力应变监测的方法。通过实验验证了所建立的无源无线传感器单元在矿用输送带应力应变监测中的有效性。     

基于ANSYS Workbench的O形密封圈有限元分析研究

采用有限元软件建立了橡胶类O形密封圈轴对称有限元分析模型,对2种不同安装方式下的密封圈应力应变分布进行了分析比较。研究分析了O形密封圈在不同压缩率和不同载荷下的应力应变,通过有限元软件得出了不同压缩率和载荷下的应力应变云图。通过对密封圈不同应力应变云图的对比分析,得出了密封圈与压缩率和载荷之间的密封规律。通过密封结构的有限元分析,对密封件的设计安装具有一定理论参考价值。     

5083铝合金高温流变本构关系研究

采用动态热模拟技术进行高温压缩变形试验, 分析了5083铝合金的流变行为, 建立了该材料的高温流变应力模型。结果表明: 应变速率和变形温度显著影响5083铝合金流变应力, 流变应力随变形温度升高而降低, 随应变速率提高而增大, 在高应变速率下出现明显的动态软化。     

凿井期冻结井外壁的力学模型及水平极限承载力研究

冻结井外壁浇筑后,受力状态逐渐由平面应力向广义平面应力转变,并承受急剧增长的冻结压力作用,因而确保早期水平承载力是外壁设计的关键.针对冻结井外壁的受力特点,分别基于两种混凝土强度准则,推导出了平面应力、广义平面应力、平面应变状态下外壁水平极限承载力的计算公式.研究表明:外壁水平极限承载力取决于井壁断面特征系数、混凝土应力状态、混凝土的单轴抗压强度;与平面应力状态相比,平面应变状态下外壁水平极限承载力显著提高.为确保冻结凿井工程的安全,外壁应尽量按平面应力模型或广义平面应力(如能确定值)模型而非平面应变模型开展设计,否则水平极限承载力将被显著高估.     

超深竖井建设基础理论与发展趋势

简述深井开采定义及其需要考虑的因素,借以区分"深井开采"与"深竖井"定义,包括不同国家对超深井开采界定深度,提出深井开采应注意的关键问题:采动地压与调控、降温技术;总结国外不同国家深井开采生产基本情况与深竖井建设情况,分析不同国家深井开采存在的区别;对当前我国在(拟)建深井矿山进行统计、总结,当前我国超深竖井建设主要在黄金、有色与铁矿行业,建设深度主要集中在1 500 m;与国外相比,我国深井开采矿山矿石种类单一、矿石品位较低。在超深竖井理论分析方面,分别从超深竖井井筒围岩应力解析、井筒断面结构设计、井壁支护结构等方面,详细介绍当前理论与设计存在的问题,提出目前我国超深竖井建设需要解决的核心理论与关键技术。在超深竖井建设技术方面,分别从凿岩爆破、综合化机械施工、吊盘以及钢丝绳提升等方面,详细叙述我国超深竖井建设存在的问题。针对复杂应力环境下超深竖井井筒围岩稳定性控制,提出(类)椭圆形井筒结构及释能井壁支护形式;系统介绍了凿井设备、吊盘以及钢丝绳等研究进展,为我国超深竖井建设提供借鉴。     

基于数值模拟和Mindlin解的煤矿井塔纠偏研究

基于Mindlin应力解的桩筏基础、土钉墙、岩石锚杆等的理论计算及应用较多,但是对与煤矿井筒刚性连接的井塔进行纠偏处理在实际工程中比较少见。应力解除法在房屋纠偏中得到了良好的运用而在井塔纠偏中还无先例。应用有限元数值模拟和弹性力学Mindlin解2种方法对井塔应力解除纠偏进行验证。通过考虑土体开挖卸荷比对Mindlin解影响而对其进行修正,得到的结果与有限元数值模拟结果一致,可以验证:应力解除法能够有效运用于井塔纠偏;增大应力解除区宽度、减小应力解除孔到井筒的距离、适当增加应力解除孔深度和增大应力解除孔孔径可以有效提高纠偏效果。     

基于MASTA的煤矿托辊支撑轴承装配及热膨胀分析

针对装配间隙对煤矿托辊传动和承载影响较大等问题,对煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配特性进行研究,基于MASTA对煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配系统热膨胀性进行仿真分析。研究及仿真结果表明:煤矿托辊支撑轴承与托辊轴加工制造误差、装配方式对煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配间隙影响较大。在实际工况下,煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配间隙是实时变化的,热膨胀对煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配间隙和接触应力影响较大。该研究可为煤矿托辊系统综合传动性能提高、承载能力的增加及疲劳寿命的延长等方面提供依据。     

基于ANSYS Workbench刮板输送机有限元仿真分析

针对刮板输送机易发生掉链、跳链等问题,以某型刮板输送机为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS Workbench对刮板输送机机头部链传动系统中的链轮、链轮传动轴、链轮传动轴支撑轴承等重要零部件等效应力和等效弹性应变进行仿真分析。仿真结果表明:刮板输送机机头部链传动系统中的链轮、链轮传动轴、链轮传动轴支撑轴承等重要零部件等效应力对应的安全系数都较大,对应的静态强度安全系数均大于5,满足实际和极端工况下的强度要求;对应的等效弹性应变都较小,满足实际和极端工况下的刚度要求。该研究为刮板输送机结构优化、传动效率提升、综合传动和力学性能的改善等提供理论依据。     

厚表土薄基岩特殊工程条件下的钻井井壁受拉破断机理

为揭示厚表土薄基岩特殊工程条件下的钻井井壁受拉破断机理,以安徽淮南矿区某在建煤矿副井为背景,分析厚表土薄基岩钻井井筒受拉破断过程与特征,建立马头门上覆岩层弯曲变形竖向剪切拉应力力学模型,给出井筒围岩分层竖向位移函数,采用最小势能原理及弹性力学理论推导出井筒竖向拉应力解析解。分析表明,井筒马头门上覆岩层受施工多次扰动影响发生弯曲变形是产生作用于井筒之上的竖向剪切拉应力的致因;该剪切拉应力产生的作用于井筒之上的拉力由下而上积累到某一阈值,该阈值与井筒自重应力的合力超过钻井井筒极限抗拉强度时,在钻井井筒接头处发生第1次拉断破坏,其后,随着岩层弯曲变形发展,拉断处以上井筒继续受竖向剪切拉应力作用而发生第2次拉断破坏,并导致底部含水层水砂溃入井筒发生淹井事故。马头门围岩的稳定性对改变上部钻井井筒受力状态有重要影响,其上覆基岩越薄影响越大,越易发生钻井井壁拉断破坏,基岩与风化基岩弹性模量比和风化基岩与底含弹性模量比对井筒发生拉断破坏时的位置,以及对应马头门顶部最大竖向位移影响均较小。通过采用钻井井筒竖向受拉等强设计、钻井井筒底部设置壁座、马头门至钻井井筒底部基岩段设置1~2道水平隔离缝、地面L型注浆加固马头门软弱围岩等技术途径,完善现行相关设计规范,确保钻井井筒运行安全。     

矿山立井井壁防破裂措施的进一步研究

近年来，随着井筒穿越的表土层厚度的不断增大，冻结法施工的立井井壁的破裂问题再次成为我国及世界许多国家煤炭行业所面临的一大难以解决的课题，因在导致井壁破裂的主要因素问题上存在分歧，故该问题一直未能得到很好的解决。为此，该篇文章首先较为详尽地分析了导致井壁破裂的主要因素，井在此基础之上，提出了一系列即符合理论又切合实际的防破措施。防破裂措施所采用的基本原理是降低危险点主应力值、改善危险点的应力状态。本文的研究结果对防治井壁破裂有较大的参考作用。     

程潮铁矿东主井安全运行监测、分析及安全措施的研究

对程潮铁矿东主井筒壁裂缝的分布以及罐道梁的锈蚀情况进行了调查分析，并采用激光定位的方式及无损回弹测试的方法，分别对罐道的磨损与弯曲程度以及井筒支护的强度进行了现场调查和测试分析。此外，对井筒支护及围岩受力进行了数值分析。采取了相应的安全处理措施，保证了东主井在一定时期内的安全生产。     

厚表土斜井冻结凿井期井壁混凝土应变实测研究

为了研究斜井冻结法凿井过程中井壁结构的安全性,对哈密大南湖十号煤矿主斜井进行了现场实测,获得了主斜井冻结段井壁混凝土应变和钢筋应力的变化规律。结合混凝土极限拉压应变,分析了井壁结构的安全性,并对斜井冻结施工提出优化建议。研究表明:井壁浇筑后,混凝土应变变化可分为4个阶段,即紊乱期、应变加速增长期、应变缓慢增长期及应变稳定期,井壁真实应变应从紊乱期后开始计算;斜井井壁设计主要受拉应变控制;在大南湖十号煤矿主斜井施工中,井壁底板环向拉应变最大达1 280με,远大于混凝土设计极限拉应变,井壁圆弧段局部位置环向拉应变超过200με,井壁处于破裂危险状态。     

基于液固耦合的搅拌轴疲劳强度分析

针对浮选机主轴的疲劳强度问题,基于液-固耦合的方法,采用流体分析与疲劳强度分析相结合的方式对浮选机主轴的疲劳强度进行协同计算。根据疲劳强度理论,通过数值分析确定主轴的疲劳极限应力,得出主轴的应力分布规律,该研究对防止主轴疲劳断裂,优化设计浮选机主轴,具有一定的指导意义。